Kotlin基础(9)-泛型

前言

本文主要介绍一下Kotlin的泛型

Java中数组的设计问题

先看一下这个代码

 Object[] array=new String[5];
 array[0]=1;

在编译的时候编译器不会报错，但是在运行时会报转换异常的错。其本质还是因为字符串数组无法存入int类型的数据。

那么在List中是否会出现这样的现象呢？

List.png

可以看到编译器报了类型不匹配的错误，这是因为在List集合上使用了泛型，指定该List集合内只能放入Object类型的数据，而且Java的泛型是不可变，即使Object和String存在着紧密的联系(String 是Object的子类)。

为了解决这个问题，Java引入了通配符。
上界通配符:<? extends T>:泛型类型为T或T的子类
下界通配符:<? super T>:泛型类型为T或T的父类。

但上界通配符和下界通配符都有一定的副作用:

上界通配符修饰的类，泛型参数只能出现在返回类型上而不能出现在方法形参上，也就是该泛型参数只能读取而无法被写入。

下界通配符修饰的类，泛型参数只能出现在方法参数类型上，对返回类型也只能是Object，而返回Object类型的数据往往又是没有任何意义的。也就是说该类型参数只能写入而无法被读取。

也就是说
? extends T 安全读取
? super T 安全写入

在延伸一下来说，Java中的泛型通配符的使用其实是为了满足Java中泛型实现协变和逆变。那么何为协变和逆变呢？协变和逆变是为了描述类型转换（type transformation）后的继承关系，其定义：如果A、B表示类型，f(⋅)表示类型转换，≤表示继承关系（比如，A≤B表示A是由B派生出来的子类）；
f(⋅) 是逆变（contravariant）的，当A≤B时有f(B)≤f(A)成立；
f(⋅)是协变（covariant）的，当A≤B时有f(A)≤f(B)成立；
f(⋅)是不变（invariant）的，当A≤B时上述两个式子均不成立，即f(A)与f(B)相互之间没有继承关系。

Java中为了满足泛型的协变和逆变使用了泛型通配符，Kotlin中使用out和in关键字。
有关协变和逆变的相关内容参见相关文章。

有了这些基础后我们看一下Kotlin中的泛型定义

声明区变量

在类或接口位置声明的泛型参数称为声明区变量

interface  Collection<  T:Int>{

    fun set(position:Int,t:T);

    fun get(position: Int):T

}

如果用out修饰该泛型参数则认为该泛型参数对象只能被生产不能被消费，相当于改接口是T的生产者，该接口对T是协变的。

interface  Collection< out T:Int>{

    fun set(position:Int,t:T);//报错

    fun get(position: Int):T

}

如果用in修饰该泛型参数则认为该泛型参数对象只能被消费而不能被生产，相当于该接口是T的消费者，该接口对T是逆变的。

类型投影

如果只能仅仅有声明区变量的话，将带来一些灵活性的问题，看下面一个例子

class MyArray<T>(){

    val list= mutableListOf<T>();


    fun set(position:Int,t:T){
        list.add(position,t)
    }

    fun  get(position:Int):T{
        return  list.get(position)
    }

    fun addAll(item:MyArray<T>){
        list.addAll(item.list)
    }



}


   fun change(from:MyArray< Any>,to:MyArray<Any>){
          
    }

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        var arr1:MyArray<Int>?=MyArray<Int>();
        val arr2:MyArray<Any>?= MyArray();
        change(arr1!!,arr2!!);

    }

这样调用的话编译器不允许通过，因为arr1的泛型类型为Int，与change函数中第一个参数的泛型参数Any不一致。如果想让他通过可以使用out关键字

   fun change(from:MyArray<out Any>,to:MyArray<Any>){

    }

这里声明了第一个参数的泛型参数类型为Any及其子类，可以传入Any及其子类，但out不允许该关键字修饰的参数作为参数传入其他的方法中，只能写入不能读取。

   fun change(from:MyArray<out Any>,to:MyArray<Any>):MyArray<out Any>{
       // to.addAll(from)//不能被写入
        return from;//可以读取
    }

像这样的方式在函数的参数的泛型参数上使用in或out称为使用区声明

如果使用in来修饰泛型

  fun change(from:MyArray<in Int>,to:MyArray<Any>){

    }

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        var arr1:MyArray<Any>?=MyArray();
        val arr2:MyArray<Any>?= MyArray();
        change(arr1!!,arr2!!);

    }

这里需要传入一个MyArray，他的元素类型是Int或Int的父类

泛型函数与约束

在kotlin中不仅仅能够使用声明区变量和使用区变量，还可以对函数添加泛型，成为泛型函数

fun <T> setData(t:T){
    
}

还可以对泛型添加约束

open class A{
    fun <T> setData(t:  T) where T:A,T:B{

    }
}
interface  B{

}


fun <T> setData(t:  T) where T:A,T:B{

}

星号投影

在Java中如果不确定泛型参数类型信息，则可以省略泛型参数，直接使用泛型类

class Foo<T>{
}
Foo foo=new Foo()//省略了泛型

而在kotlin中使用来实现这一效果,成为星号投影，它有如下规则:
(1)Foo(out T:Upper) =》Foo()等价于Foo<out Parent>
(2)Foo<in T>=>Foo<>等价于Foo<in Nothing>
(3)Foo<T:Upper>=>Foo<>等价于Foo<out Upper>读取，Foo<in Nothing>写入

以上就是kotlin泛型的全部内容